[发明专利]电池箱结构优化设计方法

权利要求书

1.一种电池箱结构优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)建立拓扑优化模型；(2)拓扑优化，确定电池箱内部梁结构及外部固定点位置；(3)形状优化，确定电池箱内部梁截面尺寸；(4)自由尺寸优化，确定电池箱内部梁厚度尺寸；(5)拓扑优化，确定电池箱内部梁焊点数量和布置方式；(6)形貌和尺寸优化，确定电池箱箱盖布筋方式；(7)将优化结构解释成CAD模型；

其中，步骤(3)具体包括，在步骤(2)基础上，采用梁单元模拟步骤(2)中优化形成的电池箱内部梁结构，以质量最小为目标，以一阶模态频率为约束建立形状优化模型，进行形状优化，确定电池箱内部梁的截面尺寸；

在步骤(3)至步骤(6)中，每一个步骤均是在上一个步骤的基础上执行下一步骤。

2.如权利要求1所述的电池箱结构优化设计方法，其特征在于：步骤(1)具体包括，根据电池箱在整车当中的包络图，确定可以布置固定点的区域以及模组在包络图中的布置方式，确定包络结构内的可设计区域，采用实体单元对包络结构内可设计区域全填充，建立电池箱拓扑优化模型。

3.如权利要求2所述的电池箱结构优化设计方法，其特征在于：步骤(2)具体包括，基于车辆正常行驶工况条件，以总加权柔度最小为目标，以体积分数为约束，对步骤(1)建立的拓扑优化模型进行拓扑优化，形成电池箱内部梁结构及外部固定结构。

4.如权利要求1所述的电池箱结构优化设计方法，其特征在于：步骤(4)具体包括，在步骤(3)基础上，采用壳单元模拟，以车辆正常行驶工况条件下的应力为约束，对步骤(3)优化确定的电池箱内部梁的截面尺寸进行自由尺寸优化，确定电池箱内部梁各部位的厚度尺寸。

5.如权利要求4所述的电池箱结构优化设计方法，其特征在于：步骤(5)具体包括，在步骤(4)基础上，根据步骤(1)-(4)确定电池箱结构的外部固定方式和内部梁结构形式，以一阶模态频率为约束对焊点进行拓扑优化，确定电池箱内部梁焊点数量和布置方式。

6.如权利要求5所述的电池箱结构优化设计方法，其特征在于：步骤(6)具体包括，在步骤(5)基础上，以一阶模态频率为约束对电池箱拓扑优化模型中的箱盖进行形貌优化，确定电池箱箱盖布筋形式。

7.如权利要求6所述的电池箱结构优化设计方法，其特征在于：步骤(7)具体包括，应用OSSmooth模块将电池箱结构优化设计结果解释成CAD模型，导入CAD软件做电池箱内部附件固定结构的设计、电位结构的设计以及绝缘防护结构的设计。

8.如权利要求7所述的电池箱结构优化设计方法，其特征在于：所述电池箱内部附件固定结构的设计包括在优化设计的电池箱结构的基础上进行线束、电器元件和热管理部件的固定结构设计。